• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
• /
• pp.62-62
• /
• 2010

인공관절은 노인성 질환이나 자가 면역질환, 신체적인 외상 등에 의한 관절의 손상 부위를 대체하기 위해 고안된 관절의 인공대용물로써 최근 인구의 고령화와 질병, 사고의 증가에 따라 그 수요가 급격히 증가하는 추세를 보이고 있다. 인공관절의 소재로는 현재 metal-on-polymer(MOP) 소재가 가장 많이 사용되고 있는데, metal 소재로서는 Co-Cr계 합금이, polymer 소재로서는 초고분자량 폴리에틸렌 (ultra high molecular weight polyethylene) 이 주로 사용되고 있다. MOP 소재의 경우 충격흡수의 장점이 있는 반면 wear debris에 의한 골용해로 인해 관절이 느슨해지는 문제점이 발생하여 재시술의 주요 원인이 되고 있다. 또한 metal 소재로 주로 사용되고 있는 Co-Cr계 합금의 경우 인공관절의 마모, 부식 현상에 의해 Co, Cr등이 체내에 용출되어 세포독성의 문제를 일으킬 수 있다는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 고체원소 이온주입 기술을 이용하여 316L stainless steel 기판에 niobium을 이온 주입 한 후 niobium nitride (NbN) 박막을 증착하여 counterpart 소재인 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE) 의 마모를 줄이는 실험을 진행하였다. Pin-on-disk tribometer를 통해 마모 테스트를 진행하여 NbN 박막의 내마모특성을 평가하였으며, 박막의 결정구조 및 화학적 특성을 평가하기 위해 XRD, AES 분석을 수행하였다. 또한 박막의 경도와 표면조도를 측정하기 위해 micro hardness tester, AFM을 이용하였다.

• 한국조리학회지
• /
• 제19권5호
• /
• pp.100-109
• /
• 2013

본 연구는 성인 311명 탈모 모발의 19가지 미네랄 함량을 평균, 성별, 연령별, 모발의 화학적 시술 여부 등으로 나뉘어 분석하였다. 연구결과 모발 내 미네랄 원소의 평균함량은 모두 권장기준치 범주 안에 있었으므로 탈모에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났으며, 남녀간 모발의 미네랄 함량 분석 결과 영양원소 중 나트륨(p<.01), 칼륨(p<.01), 세레륨(p<.001)은 남성이, 칼슘, 마그네슘, 구리, 망간은 여성이 높게 나타났다. 독성원소의 경우 수은(p<.001) 비소(p<.01) 안티몬(p<.001)은 남성에게서 더 많은 함량이 검출되었다. 연령별 미네랄 함량을 분석한 결과 칼륨(p<.05), 철(p<.01), 망간(p<.05), 크롬(p<.01), 수은(p<.01)이 연령이 증가할수록 함량이 통계적으로 유의하였다. 특히 수은의 경우 50대 이상의 연령에서 축적함량(1.2904ppm)이 권장 참고수치(<1.1ppm)보다 초과하여 나타났다. 또 자연 상태 모발과 화학적 시술(펌, 염색) 모발 간의 미네랄 함량 분석 결과 셀레늄(p<.01), 납(p<.05), 알루미늄(p<.05), 비소(p<.01)등이 자연 상태 모발에서 함량이 높았으며, 칼슘(p<.001), 마그네슘(p<.001), 망간(p<.01)등은 염색이나 퍼머넌트를 한 모발에서 함량이 높게 나타났다. 이러한 연구 결과를 토대로 미네랄 함량의 과다 축적 및 미달이 탈모에 직접적인 영향을 미치지 않았으나 일부 중금속 경우는 남성들의 탈모에 다소 영향을 미치는 것을 알 수 있었으며, 이러한 선행 연구를 바탕으로 한 다음 연구에서는 이 자료가 비교분석 기초 자료로 활용될 것으로 사료된다.

• 자원환경지질
• /
• 제31권6호
• /
• pp.509-518
• /
• 1998

Fly ashes have been deposited around Youngwol power plant until electrostatic precipitator was installed in 1981. Fresh fly ash samples from electrostatic precipitator and weathered fly ash from ash disposal site were collected from Youngwol power plant, along with 65 soil samples of nearby area to look into the influence of PFA deposit on the soils in surrounding area. In chemistry, EPA does not contain high level of toxic elements and there is no notable concentration of toxic elements in soil near power plant. Total concentrations of Co, Cr, Cu, V, and Zn are 13 ppm, 89 ppm, 73 ppm, 157 ppm and 57 ppm in PFA. Concentrations of theses elements in ash-rich soils are 15 ppm, 78 ppm, 60 ppm, 133 ppm and 68 ppm, and those in ash-poor soils are 19 ppm, 70 ppm, 38 ppm, 91 ppm and 97 ppm. But these metal elements are highly concentrated in magnetic fractions of EPA (Co, 129 ppm; Cr, 217 ppm; Cu, 210 ppm; V, 197 ppm; Zn 90 ppm). Considering the process of long-term weathering of PFA, potentially toxic substances from the ash could be leached into soils and groundwater.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.472.1-472.1
• /
• 2014

현재 Cu(In,Ga)Se2나 Cu2ZnSn(S,Se)4 (CZTSSe)계 박막태양전지의 버퍼층으로 가장 많이 사용되는 물질은 CdS이다. 하지만 Cd의 독성 문제로 인해 사용에 제약이 있고, CdS의 작은 밴드갭(~2.4 eV)으로 인해 단 파장 영역에서 광활성층의 빛 흡수를 저해하는 문제 때문에 새로운 대체 물질을 찾으려는 연구가 많이 이루어지고 있다. 이러한 관점에서, ZnS계 물질은 독성 원소인 Cd을 사용하지 않고, 3.6 eV 정도의 큰 밴드갭을 가지기 때문에, CdS 버퍼층을 대체하기 위한 물질로 관심을 받고 있다. ZnS계 버퍼층을 증착하는 위해 chemical bath deposition (CBD), molecular beam epitaxy (MBE), thermal evaporation, spray pyrolysis, sputtering, elecrtrodepostion 등의 다양한 공정이 사용될 수 있다. 본 연구에서는 상기의 다양한 공정 가운데, 공정 단가가 낮고, 대면적 공정에 용이한 CBD 공정을 이용하여 ZnS계 버퍼층을 증착하는 연구를 수행하였다. 용액의 조성, 농도, 공정 온도, 시간 등을 비롯한 다양한 공정 변수가 ZnS계 박막의 morphology, 조성, 결정성, 광학적 특성 등 다양한 특성에 미치는 영향이 체계적으로 연구되었다. 또한, 상기 ZnS계 버퍼층을 CZTSSe 박막태양전지에 적용하여 CdS를 성공적으로 대체할 수 있음을 확인하였다. 본 연구를 통하여 ZnS계 버퍼층이 향후 친환경적인 박막태양전지 제조에 활용될 수 있는 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
• /
• pp.160-160
• /
• 2011

I-III-VI족 화합물 반도체인 $CuInS_2$(CIS) 박막은 Cu(In,Ga)$Se_2$에 비해서 독성원소를 사용하지 않으므로 환경 친화적이고 Ga, Se를 사용하지 않아 조성의 조절이 쉬우며 태양전지의 이상적인 밴드갭인 1.5 eV에 근접한 1.53 eV의 직접천이형 에너지 밴드갭을 가지고 있어 태양전지의 광흡수층으로써 유망한 재료이다. CIS 박막 증착에는 다양한 방법이 있으며 본 연구에서는 chamber를 진공으로 만들고 CIS를 구성하는 용액으로부터 미립자화 된 입자를 노즐을 통하여 팽창시켜 에어로졸을 생성하고 입자들의 운동에너지를 증착에 직접 이용 할 수 있는 Aerosol Jet Deposition (AJD)라는 방법을 이용하려고 한다. 이 방법은 높은 증착속도로 우수한 박막을 성장시킬 수 있는 저비용 및 단순공정으로 CIS를 증착 할 수 있는 새로운 방법이다. 물을 용매로 하여 수용액 상태의 $CuCl_2{\cdot}2H_2O$, $InCl_3$, $(NH_2)_2CS$를 혼합하여 CIS 용액을 제조하고 carrier gas를 주입하여 CIS 용액을 노즐로 이동시켜 팽창시킨다. 용액이 팽창되면서 온도가 감소하여 응축이 일어나며 이 응축된 용액이 가열된 기판 위에 충돌하여 용매가 증발하면서 결정화된 CIS가 증착이 된다. CIS의 특성은 용액의 전구체 비율, 기판 온도, 팽창 전 압력, chamber 압력 등의 영향을 받는데 본 연구에서는 기판 온도를 증착변수로 선택하여 CIS 박막을 증착하고 박막의 특성을 고찰하고자 한다.

• The Korean Journal of Ecology
• /
• 제28권5호
• /
• pp.321-326
• /
• 2005

안산 공단지대에 식재되어 있는 잣나무와 리기다소나무의 생장 저하의 실태와 그 원인을 구명하기 위하여 생장 및 생리학적 반응을 중심으로 대조구와 비교 고찰하였다. 피해구에 식재 되어 있는 두 수종의 침엽 내 Mn, F 그리고 Cl의 농도는 대조구에 비하여 유의적으로 높았으며, 2년생 3년생으로 갈수록 급격히 그 농도가 증가하였다. 또한 필수 영양 원소인 P와 클로로필 함량은 피해구가 대조구에 비하여 유의적으로 감소하였으며, 또한 침엽의 연령이 증가함에 따라 급격히 감소하였음을 알 수 있었다. 한편, 피해구에 식재되어 있는 두 수종의 최대 광합성률, 양자수율$(\Phi)$, 카르복실레이션효율(CE)등의 광합성 능은 대조구에 비하여 현저히 감소하였다. 이상과 같이 독성 원소의 축적 및 필수 영양 원소의 부족 등 환경 스트레스에 의한 수목 생리활동의 저하가 수목 생장 저하의 직접적인 원인으로 판단된다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
• /
• 해양환경안전학회 2007년도 추계학술발표회
• /
• pp.43-49
• /
• 2007

Al, Ag, Au, Cu, Cd, Co, Fe, Ni, Ph, Zn 등과 밀접한 금속은 일반적인 원소이며, 지속적인 오염물질에 속한다. 금속은 생명체의 생리활동에 필수원소인 경우도 있으나 경우도 있으나 그 중의 일부는 정해진 한계값을 초과할 때에는 독성을 가진다. 자연수 중의 미량금속 측정은 정확도와 정밀도에 있어서 큰 오차를 가지고 있음이 장기간 인식되어 왔다. 미국과 유럽에서는 1975 년 이후 미량금속의 해수 중 농도가 과거에 인지된 농도보다 $1/10{\sim}1/1,000$ 정도 낮아졌으며, 수직 분포는 알려진 생물, 물리, 지화학적인 과정들과 일치하고 있음이 밝혀졌다. 이와 같은 결과는 대부분 미량원소에 대한 분석방법과 기기의 발전에 기인하며, 시료 채취, 보관 및 분석 과정에 발생할 수 있는 오염을 제거해야 하는 세심한 주의 요구되어 진다.

• 자원환경지질
• /
• 제39권3호
• /
• pp.213-227
• /
• 2006

자연저감의 메커니즘을 설명하기 위하여 납과 비소 함량이 높은 세창광산 지역의 광산배수, 침출수 및 지표수의 지구화학적 변화를 연구하였다. 주요 오염원인 폐광석에서 미량원소의 분산 및 물리화학적인 조건의 변화에 따른 미량원소의 이동도를 평가하기 위하여 총함량 분석 및 연속추출을 수행하였다. 이러한 광산배수, 침출수 및 지표수의 화학성분은 시료채취의 위치 및 시기별로 변화가 컸으며, 특히 pH가 매우 낮고(pH 2.1-3.3), 황산염(최대 661mg/l) 및 미량원소의 함량(최대 169mg/l Zn, 27mg/l As, 3.97mg/l Pb, 2.99mg/l Cu and 1.88mg/l Cd)이 매우 높은 경우가 관찰되었다. 그러나 지표수에서의 비소와 미량원소의 함량은 특별한 처리를 하지 않아도 광산배수와 침출수가 배출되는 지점으로부터 가까운 거리인 지류와 합류되는 지점(8번, 16번)에서 자연배경값과 거의 유사한 함량으로 낮아졌다. 철-황화광물의 산화작용과 가수분해에 따른 비정질 철-2차광물의 침전작용은 하천으로 유입되는 미량원소의 이동을 크게 감소시켜주는 효과적인 자연저감 메커니즘이었다. 또한 오염되지 않은 지표수와의 합류에 의한 희석효과도 미량원소의 함량을 감소시키고 점진적으로 pH를 증가시켰다. 한편, 가장 용해성이 높은 원소인 아연은 pH가 거의 중성에 가까워질 때까지 상당량이 용해된 용질상태로 남아있었다. 환경독성학적인 관점으로 볼 때, 세창광산 지역에서는 아연에 의한 오염에 특별한 관심을 가져야 한다. 이러한 것은 수분을 함유한 폐광석에서 아연의 대부분이 양이 온교환형(전체 함량의 65-89%)으로 존재하고, 납은 전체함량의 65-89%가 산화광물 및 탄산염광물형태와 수반되었으며, 카드뮴, 구리 및 비소는 잔류형태가 우세한 것으로 나타난 연속추출실험 결과에 의해서도 확인되었다. 건조상태의 폐광석에서는 전체 납 함량의 34-48%가 쉽게 용출될 수 있는 양이온교환형태로 존재하였다. 양이온교환 및 탄산염광물 수반된 금속의 비율을 고려하면 각 미량원소의 상대적인 이동도는 Zn>Pb>Cd>As=Cu의 순서로 감소하는 것으로 판단된다.

• 공업화학전망
• /
• 제22권3호
• /
• pp.11-30
• /
• 2019

나노스케일 구조를 갖는 납 기반 할로겐화 페로브스카이트는 조절 가능한 방출 파장과 결함 내성(defect-tolerance)을 가지며, 높은 광 발광 양자 수율과 물질의 실온 합성 가능성으로 인해 최근 많은 관심을 받았다. 이러한 특성은 디스플레이에 적용되었을 때, 넒은 색 영역을 표현할 수 있다. 그러나 납의 독성이 페로브스카이트 디스플레이의 상용화를 방해한다. 따라서 최근에 비납계 할로겐화 페로브스카이트 나노결정에 대한 연구가 진행되었다. 본 글에서 우리는 비납계 페로브스카이트 나노결정의 설계 및 광 물리적 특성 및 발광 소자로의 응용에 대한 우리의 견해에 대하여 서술하며, 할로겐화 페로브스카이트 나노결정의 특징, 납을 대체할 수 있는 후보 원소에 대한 논의, 콜로이드성 비납계 페로브스카이트 나노결정을 합성하는 방법, 이들의 광학 특성을 제어하고 향상시키는 방법, 발광소자에서 비납계 페로브스카이트 나노결정을 사용한 최근의 연구 동향 및 이 분야에 대한 전망을 서술한다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제28권4호
• /
• pp.15-22
• /
• 2019

석탄재는 석탄 연소 시 발생하는 것으로 포집 방법에 따라 비산재와 바닥재로 나눌 수 있다. 비산재와 바닥재는 특성에 따라 다양한 용도로 재활용이 가능하다. 호주는 세계에서 네 번째로 석탄을 생산하는 국가이며 석탄재를 시멘트, 콘크리트, 광산 채움재, 농업용 토양 개량제 등으로 활용하고 있다. 비산재는 시멘트, 콘크리트용 보충제로 사용하면 시멘트의 강도와 콘크리트의 내구성을 향상시킬 수 있다. 광산 채움재로 석탄재를 활용하면 지반을 안정화시킬 수 있으며 석탄재의 다량 처리가 가능하다. 석탄재는 주로 알카리성이므로 광산 채움재로 사용 시 산성광산배수를 중화시킬 수 있다. 또한, 토양 개량제로 사용하면 산도 개선 효과를 얻을 수 있으며 토양의 물리적 특성 개선이나 식물에 필요한 원소를 공급할 수 있다. 호주 비산재는 식물 독성에 영향을 미치는 미량 원소 함량이 낮으며, 방사성 원소 함량도 토양 배경 농도 범위 내에 존재하기 때문에 재활용 가능성은 더 확대될 것이다. 석탄재의 특성은 연소에 사용한 석탄의 특성과 관련이 있으며 한국은 호주에서 석탄을 수입하기 때문에 한국의 석탄재도 다양한 용도로 재활용이 가능할 것이다.